麵包板上的高頻放大電路

2021-10-06 05:18:50 字數 3012 閱讀 4561

基於upc1677c射頻功率放大中使用單片嗎印刷電路板除錯了基於9018電晶體以及upc1677的射頻(fm)訊號的功率放大實驗。但是後來經過實際距離測試,發現耦合到天線上的輸出功率輸出還是比較小。在這裡通過zl面板上搭建相關的射頻電路,研究上述電路實際功率放大增益,以及如何設計天線耦合電路的問題。

基於upc1677c射頻功率放大

為什麼麵包板不能夠做射頻電路實驗?

upc1677射頻訊號放大晶元

upc1677資料手冊中給定的功率增益大約在23db左右。這是在不是家人和負反饋的情況下的恆定增益。

▲ upc1677幅頻特性和內部結構示意圖

按照upc1677資料手冊上的基本工作電路,搭建開關放大電路如下圖所示:

▲ 實驗電路圖

使用dsa815的tg功能測量射頻放大電路的增益曲線。

設定:dsa815輸出射頻功率-20dbm, 放大電路輸出串聯乙個-20dbm的衰減器,然後再連線dsa815。因此需要在最終增益的基礎上增加20才是放大電路的實際增益。

▲ upc1677射頻放大電路

測量upc1677的的增益曲線為:

▲ upc1677增益曲線

對比前面upc1677的資料手冊中的增益曲線,可以看到實際測量得到的增益也在20db以上。但是存在著比較大的波動。這種波動應該與在麵包板上的耦合有關係。

下面研究幾種高頻**搭建的高頻訊號放大電路的增益。

型號截止頻率

▲ 三極體實驗電路的

負載仍然使用5.6uf,分別在基級電阻39k, 68k,150k下測量單管放大增益。

基級電阻

集電極電流

39k14ma

68k8ma

150k

4ma對應三種基級電阻下放大電路的增益曲線為:

▲ 三種不同基級電阻下9018射頻增益

三種不同的基級電阻下對應的集電極電流:

基極電阻

集電極電流

▲ 三種不同基級電阻下的3904單管放大增益

對應不同基級電阻下的集電極電流。

基極電阻

集電極電流

39k8ma

68k5ma

150k

3ma下面是不同基極電阻下的增益曲線。很奇怪的是在rb=39k的時候增益為什麼突然降低了很多?

▲ 不同集電極電阻下放大器的增益

使用sdr-kits測量9018放大電路的輸入和輸出s引數。

使用68k基極偏置電阻。測量50mhz~150mhz之內的輸入埠的r,z阻抗引數。

輸入阻抗:

▲ 輸入阻抗引數

輸出阻抗:

▲ 輸出阻抗引數

9018放大電路的輸出阻抗為200歐姆,這樣輸出功率只有最大功率的16%。通過l匹配濾波器來增加輸出功率。

z在**計算l匹配引數**輸入工作頻率和匹配引數,可以直接給出l型匹配濾波器的引數。

▲ 輸入計算引數

下面是匹配濾波器的引數和拓撲圖。其中去電感為0.184uh,電容取18pf。

▲ l匹配濾波器網路的引數

由於電感不太好確定,只有使用手邊已有的裸金屬線繞制一些作為測試。

▲ l匹配濾波器的情況

經過l匹配濾波器之後,測量單管放大電路的增益曲線如下:

▲ 增加匹配濾波器之後的增益曲線

▲ 對比使用匹配濾波器前後的增益變化

下面是做了調整之後的一些匹配情況。

▲ 調整之後的匹配情況

通過對9018輸出阻抗進行匹配,可以改善一定的輸出增益。最高值大約提公升了6db左右。

但是由於電感和電容不一定那麼精確,有時也沒有得到相應的增益的提公升。這種情況也許在電路板上進行調整可能效果要好一些。

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